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Filtro passivoUm filtro LC, também conhecido como filtro de sintonia simples, é um circuito de filtro composto por indutância, capacitância e resistência, capaz de filtrar um ou mais harmônicos. A estrutura de filtro passivo mais comum e fácil de usar consiste em conectar a indutância e a capacitância em série, formando um bypass de baixa impedância para os harmônicos principais (3ª, 5ª e 7ª). Filtros sintonizados simples, filtros sintonizados duplos e filtros passa-alta são todos exemplos de filtros passivos.
vantagem
O filtro passivo apresenta vantagens como estrutura simples, baixo custo, alta confiabilidade operacional e baixo custo de operação. Ainda é amplamente utilizado como método de controle de harmônicos.
classificação
As características do filtro LC devem atender aos requisitos de índice técnico especificados. Esses requisitos técnicos geralmente se referem à atenuação de operação no domínio da frequência, à defasagem ou a ambos; em alguns casos, também são propostos requisitos de resposta no domínio do tempo. Os filtros passivos podem ser divididos em duas categorias: filtros sintonizados e filtros passa-alta. Além disso, de acordo com diferentes métodos de projeto, podem ser classificados em filtros de parâmetro de imagem e filtros de parâmetro de operação.
Filtro de ajuste
O filtro de sintonia inclui um filtro de sintonia simples e um filtro de sintonia dupla, que podem filtrar um (sintonia simples) ou dois (sintonia dupla) harmônicos. A frequência dos harmônicos é chamada de frequência de ressonância do filtro de sintonia.
Filtro passa-alta
O filtro passa-alta, também conhecido como filtro de redução de amplitude, inclui principalmente o filtro passa-alta de primeira ordem, o filtro passa-alta de segunda ordem, o filtro passa-alta de terceira ordem e o filtro tipo C, que são usados ​​para atenuar significativamente os harmônicos abaixo de uma determinada frequência, que é chamada de frequência de corte do filtro passa-alta.
Filtro de parâmetros de imagem
O filtro é projetado e implementado com base na teoria dos parâmetros de imagem. Este filtro é composto por diversas seções básicas (ou meias seções) em cascata, de acordo com o princípio da impedância de imagem igual na conexão. A seção básica pode ser dividida em tipo K fixo e tipo m-derivado, de acordo com a estrutura do circuito. Tomando como exemplo um filtro passa-baixa LC, a atenuação na banda de rejeição da seção básica passa-baixa do tipo K fixo aumenta monotonicamente com o aumento da frequência; o nó básico passa-baixa do tipo m-derivado apresenta um pico de atenuação em uma determinada frequência na banda de rejeição, e a posição do pico de atenuação é controlada pelo valor de m no nó m-derivado. Para um filtro passa-baixa composto por seções básicas passa-baixa em cascata, a atenuação intrínseca é igual à soma das atenuações intrínsecas de cada seção básica. Quando a impedância interna e a impedância de carga da fonte de alimentação terminada em ambas as extremidades do filtro são iguais à impedância da imagem em ambas as extremidades, a atenuação e a defasagem de operação do filtro são iguais à sua atenuação e defasagem inerentes, respectivamente. (a) O filtro mostrado é composto por uma seção K fixa e duas seções derivadas m em cascata. Zπ e Zπm são as impedâncias da imagem. (b) É sua característica de frequência de atenuação. As posições dos dois picos de atenuação f∞1 e f∞2 na banda de rejeição são determinadas, respectivamente, pelos valores m dos dois nós derivados m.
Da mesma forma, os filtros passa-alta, passa-faixa e rejeita-faixa também podem ser compostos por seções básicas correspondentes.
A impedância de imagem do filtro não pode ser igual à resistência interna pura da fonte de alimentação e à impedância de carga em toda a faixa de frequência (a diferença é maior na banda de rejeição), e a atenuação intrínseca e a atenuação de operação são muito diferentes na banda de passagem. Para garantir o cumprimento dos indicadores técnicos, geralmente é necessário reservar uma margem de atenuação intrínseca suficiente e aumentar a largura da banda de passagem no projeto.
Filtro de parâmetros operacionais
Este filtro não é composto por seções básicas em cascata, mas utiliza funções de rede que podem ser fisicamente implementadas por elementos R, l, C e de indutância mútua para aproximar com precisão as especificações técnicas do filtro, e então implementa o circuito de filtro correspondente a partir das funções de rede obtidas. De acordo com diferentes critérios de aproximação, diferentes funções de rede podem ser obtidas e diferentes tipos de filtros podem ser implementados. (a) É a característica do filtro passa-baixa implementado pela aproximação de amplitude mais plana (aproximação de Bertowitz); a banda de passagem é a mais plana próxima à frequência zero, e a atenuação aumenta monotonicamente à medida que se aproxima da banda de rejeição. (c) É a característica do filtro passa-baixa implementado pela aproximação de ondulação igual (aproximação de Chebyshev); a atenuação na banda de passagem flutua entre zero e o limite superior, e aumenta monotonicamente na banda de rejeição. (e) Utiliza a aproximação de função elíptica para implementar as características do filtro passa-baixa, e a atenuação apresenta uma variação de tensão constante tanto na banda de passagem quanto na banda de rejeição. (g) A característica do filtro passa-baixa é realizada da seguinte forma: a atenuação na banda de passagem flutua com amplitude igual, e a atenuação na banda de rejeição flutua de acordo com a subida e descida exigidas pelo índice. (b), (d), (f) e (h) são os circuitos correspondentes desses filtros passa-baixa, respectivamente.
Filtros passa-alta, passa-faixa e rejeita-faixa são geralmente derivados de filtros passa-baixa por meio de transformação de frequência.
O filtro de parâmetros de trabalho é projetado com precisão pelo método de síntese, de acordo com os requisitos dos indicadores técnicos, e permite obter um circuito de filtro com excelente desempenho e economia.
O filtro LC é fácil de fabricar, tem baixo custo, ampla faixa de frequência e é amplamente utilizado em comunicação, instrumentação e outras áreas; ao mesmo tempo, é frequentemente usado como protótipo para o projeto de muitos outros tipos de filtros.

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